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黄条鰤低温胁迫下的生理响应及分子机制研究

曹新宇

黄条鰤低温胁迫下的生理响应及分子机制研究

曹新宇1
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作者信息

  • 1. 大连海洋大学
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摘要

黄条鰤(Seriola lalandi)是广泛分布于太平洋与大西洋沿岸的一种海洋中上层暖温性远洋洄游鱼类,具有较高的经济价值,是深远海养殖中优良鱼种之一。近年来,随着黄条鰤人工繁育技术的突破,使得其养殖规模也在不断扩大。温度是水环境中关键的理化因子,与鱼类生长、发育以及存活等方面息息相关,并且水温变化还会直接影响鱼类摄食、新陈代谢及免疫等生理活动。我国北方冬季受气候影响,养殖水温会大幅度降低,易造成鱼体低温损伤。为探究低温对黄条鰤的影响,设计了急性低温胁迫实验,并取其肝脏组织进行生理指标测定、mRNA及miRNA测序分析,充分挖掘黄条鰤应对急性低温胁迫的关键基因、miRNA及通路,以期从分子机制方面初步探究黄条鰤响应环境胁迫的调控方式。本论文研究结果主要包括以下几个方面: 1.低温胁迫对黄条鰤生理生化的影响 在低温胁迫下,黄条鰤肝脏组织中过氧化氢酶(CAT)活性整体上表现出先降低后升高的趋势,总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性则呈现出先升高后降低的趋势,总抗氧化能力(T-AOC)整体上呈现出先升高后降低的趋势,而黄条鰤肝脏中乳酸脱氢酶(LDH)活性随胁迫时间的延长总体上呈先升高后降低的趋势。 2.低温胁迫后黄条鰤肝脏转录组分析 将对照组(0h)和低温胁迫6h、12h和24h后的黄条鰤肝脏组织进行转录组测序,经过质量控制共得到83.21GB clean序列,筛选获得2900个差异表达基因,主要富集在蛋白折叠、昼夜节律的调控、RNA聚合酶Ⅱ转录和细胞群增殖调节等生物过程中,并筛选出内质网中的蛋白质加工、糖酵解和糖异生、FoxO信号通路、MAPK信号通路以及类固醇生物合成途径等与低温胁迫相关的关键通路。为验证测序结果的可靠性,在显著富集的通路中选取8个差异表达基因进行实时荧光定量PCR检验,其结果与高通量测序结果趋势相似。 3.低温胁迫后黄条鰤肝脏miRNA分析 构建了黄条鰤低温胁迫前后肝脏的12个小RNA文库,通过与miRBase数据库中的序列对比,共鉴定得到670个miRNAs,包括241个已知miRNAs和429个新预测的miRNAs。生物信息学分析筛选获得显著差异表达miRNAs 81个,预测其调控20756个潜在靶基因,主要富集在ECM-受体相互作用、MAPK信号通路、局部粘附、嘌呤代谢、甘油磷脂代谢等通路,解析了黄条鰤低温胁迫下差异miRNAs在信号传导、葡萄糖代谢和脂肪酸代谢等方面的调控作用。 综上所述,本研究探讨了低温胁迫对黄条鰤肝脏组织生理生化相关影响,并对低温胁迫下黄条鰤mRNA和miRNA的组学进行了生物信息学分析,筛选出了黄条鰤低温调节过程中的关键基因和miRNA,初步探究了在蛋白质合成、信号传导以及脂质代谢等方面的作用,为研究其温度调控分子机制提供了基础数据,也为进一步培育黄条鰤耐低温品种提供参考。

关键词

黄条鰤/养殖水体/低温胁迫/生理响应/分子机制

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授予学位

硕士

学科专业

水产

导师

宋坚

学位年度

2023

学位授予单位

大连海洋大学

语种

中文

中图分类号

S9
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